Ossido di grafene (GO) |
L’ossido di Grafene (GO) è un materiale stratificato prodotto dall'ossidazione della grafite. A differenza della grafite, l'ossido di grafene è fortemente ossigenato, reca gruppi funzionali ossidrilici ed epossidici sui piani basali, oltre a gruppi carbonilici e carbossilici situati ai bordi dei piani. La presenza di questi gruppi funzionali rende l’ossido di grafene fortemente idrofilo e quindi facilmente disperdibile in acqua. Esso è prodotto mediante l’ossidazione di cristalli di grafite con una miscela di acido solforico, nitrato di sodio e permanganato di potassio (metodo Hummers). L’ossido di grafene è un cattivo conduttore, ma il trattamento con calore, o mediante riduzione chimica, ripristina la maggior parte delle proprietà della grafite di partenza. Potenziali applicazioni
L’ossido di grafene si miscela rapidamente con molti polimeri formando nanocompositi, migliorando di gran lunga le proprietà dei polimeri di partenza; incluso modulo elastico, resistenza a trazione, conducibilità elettrica e stabilità termica. In forma solida, i flake di ossido di grafene tendono ad attrarsi l’un l’altro formando strutture paper-like estremamente stabili e sottili che possono essere piegate, accartocciate, allungate.
L’ossido di grafene può essere utilizzato per la produzione di film conduttivi trasparenti. Uno strato di ossido di grafene può essere depositato su qualsiasi substrato, e ridotto in seguito per diventare conduttore. Rivestimenti del genere possono essere usati in dispositivi elettronici flessibili, celle solari, dispositivi a cristalli liquidi, sensori chimici e come sostituto dell’ ITO (Indium Tin- oxide). ITO è il materiale attualmente utilizzato per i dispositivi touch screen.
L’ossido di grafene e la sua forma ridotta presentano un’elevatissima area superficiale; per questo, sono considerati anche per applicazioni come elettrodi di batterie e capacitori a doppio strato, ma sono anche studiati come immagazzinatori di idrogeno, celle a combustibile, e celle solari. L’abilità ad immagazzinare idrogeno si rivelerà, in futuro, estremamente utile per le celle ad idrogeno combustibile nella auto ibride.
E’ stato dimostrato che l’ossido di grafene è fluorescente, questo apre possibilità di applicazione nel bio-sensing, diagnosi preventive di malattie e anche nella cura per il cancro. L’ossido di grafene è stato con successo usato nei biosensori fluorescenti per la determinazione del DNA e delle proteine, per una migliore diagnosi dell’ HIV. Inoltre, il GO è stato testato come veicolante di farmaci.
La crescita dei batteri dell’ E. Coli può essere soppressa con l’ossido di grafene. Visto che la produzione di GO è a basso costo, può essere prodotto in grandi quantità. Quando ciò avverrà, si apriranno molte porte per lo sviluppo di materiali antibatterici. Questi materiali possono essere inoltre utilizzati nel packaging alimentare.
Tre le proprietà dell’ossido di grafene è inclusa l’abilità ad agire come surfactante. Questa caratteristica può essere usata anche come agente disperdente di materiali insolubili come i nanotubi di carbonio.
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